Granate para filtros de electrolito SX-EW
Las plantas SX-EW (extracción por solventes y electroobtención) de cobre limpian su electrolito en filtros de medio dual, con antracita sobre granate, antes de que llegue a la nave de electroobtención. GRM Garnet suministra el granate para todo el lecho, desde la capa fina coalescente hasta el soporte grueso, para cargas iniciales, reposiciones y recambios de lecho.
La última limpieza antes de la nave de electroobtención.
Los minerales de cobre lixiviables, óxidos y sulfuros secundarios, se lixivian en pilas o en botaderos, y el cobre se recupera por extracción por solventes y electroobtención. El filtro de medio dual trata el electrolito cargado (de avance) después de la reextracción, justo antes de que entre a la nave de electroobtención.3,4
- Lixiviación en pilas o botaderosEl ácido disuelve el cobre
- Extracción por solventesEl orgánico se carga de cobre
- ReextracciónEl cobre pasa al electrolito
- Filtro de medio dualAntracita sobre granate GRM
- Nave de electroobtenciónEl cobre se deposita en cátodos
Qué retiene el filtro
El electrolito que sale de la extracción por solventes arrastra gotas de orgánico y sólidos finos. El orgánico a la entrada suele ser de 20–30 ppm, y el objetivo del filtro es menos de 2 ppm a la salida.1 Los fabricantes de filtros vinculan directamente esta limpieza con la pureza de los cátodos: el orgánico que llega a las celdas puede manchar y contaminar el cobre.2
Cómo se arma el lecho
La antracita, arriba, con un tamaño efectivo de aproximadamente 0.6–1.2 mm, retiene la mayor parte del orgánico. El granate que está debajo es la capa fina filtrante y coalescente, y descansa sobre capas de soporte de granate más grueso dispuestas sobre el sistema de drenaje inferior.3,4 Los filtros operan a unos 12 m³ por m² por hora y se retrolavan regularmente.3
El granate debe permanecer bajo la antracita después de cada retrolavado, soportar años de lavados sin desgastarse y aportar lo menos posible al electrolito. Esos son los tres aspectos en los que se ensaya GRM Garnet.
Una disposición típica.3,4 Cada fabricante de filtros define sus propios tamaños y espesores de medios; GRM suministra cada capa según ese diseño.
Granate fino y de soporte de una sola fuente.
Ninguna especificación pública define los tamaños de granate para filtros de electrolito; cada fabricante de filtros diseña su propio lecho. Las diez granulometrías GRM pueden suministrarse como medio filtrante, de modo que el lecho puede cargarse según el diseño del fabricante del filtro. Las granulometrías destacadas son las opciones habituales.
| Granulometría | TE (d10) | CU | Ubicación típica en un filtro de electrolito |
|---|---|---|---|
| 120# | 0.11 mm | 1.45 | Capa muy fina, según la especificación del fabricante del filtro |
| 80# | 0.16 mm | 1.43 | Capa muy fina, según la especificación del fabricante del filtro |
| 50# | 0.26 mm | 1.38 | Capa filtrante más fina, donde se especifique |
| 20/60 | 0.23 mm | 1.98 | Capa filtrante más fina, donde se especifique |
| 14/40 Specialty Filter | 0.65 mm | 1.82 | Capa fina filtrante y coalescente bajo la antracita |
| 36# | 0.38 mm | 2.63 | Capa filtrante con granulometría más amplia, donde se especifique |
| 8/80 Alpha Blast | 0.25 mm | 3.40 | Granulometría amplia, según la especificación del fabricante del filtro |
| 8/12 | 1.73 mm | 1.17 | Capa de soporte de granate |
| 4/8 | 2.58 mm | 1.55 | Soporte grueso · rara vez ofrecido |
| 2/4 | 5.30 mm | 1.45 | El soporte más grueso sobre el sistema de drenaje inferior · rara vez ofrecido |
El granate de soporte grueso es difícil de encontrar. Las granulometrías publicadas de granate filtrante llegan solo hasta unos 2.5 mm. GRM clasifica granate de roca dura hasta 8 mm y más, de modo que todo el lecho de soporte puede ser de granate en lugar de grava de sílice, más liviana, que en el retrolavado puede mezclarse con el granate que tiene encima.
Ensayado en ácido sulfúrico caliente.
El electrolito es una solución fuerte de ácido sulfúrico, por lo que los compradores quieren saber qué cede el granate. En un ensayo de lixiviación acelerado, el granate GRM se mantuvo en ácido sulfúrico de 200 g/L durante 7 días a 50 °C, y el lixiviado se analizó por ICP. Los sólidos se analizaron por XRF, se clasificaron por tamaño y se ensayaron para determinar su densidad y dureza relativa.5
| Elemento | mg/L |
|---|---|
| Hierro (Fe) | 245.9 |
| Aluminio (Al) | 96.4 |
| Magnesio (Mg) | 8.14 |
| Calcio (Ca) | 7.67 |
| Manganeso (Mn) | 3.67 |
| Potasio (K) | 2.07 |
| Sodio (Na) | 1.75 |
| Silicio (Si) | 1.25 |
200 g/L H₂SO₄, 7 días, 50 °C. Análisis ICP del lixiviado.
| Óxido | % |
|---|---|
| Fe₂O₃ | 39.4 |
| SiO₂ | 37.8 |
| Al₂O₃ | 20.7 |
| MgO | 3.1 |
| MnO | 1.3 |
| CaO | 0.7 |
| TiO₂ | 0.5 |
La firma de hierro y aluminio del almandino. El SiO₂ está ligado en el cristal de granate; la sílice libre (cristalina) es de 0.5%.
| Gravedad específica de sólidos | 3.97 |
| Densidad aparente seca | 2050 kg/m³ |
| Dureza relativa | 1.29 × arena de sílice |
| Entre 0.6 y 1.0 mm | 86.6% |
| Más de 1.0 mm | 0.23% |
| Menos de 425 µm | 0.79% |
Tamizado sobre una muestra de 0.6–1.0 mm. Muy poco material bajo tamaño, que es lo que necesita un lecho filtrante para una buena eficiencia de filtración.
Sobre estos resultados. Los ensayos se realizaron en 2022 sobre una muestra de 0.6–1.0 mm de una producción anterior de GRM. Los resultados de la producción actual se publicarán aquí cuando estén disponibles. Solicítenos los datos más recientes para su filtro.
El granate dura más que la antracita que tiene encima.
La antracita de los filtros de electrolito se cambia normalmente cada uno a dos años, mientras que el granate dura bastante más.3 Por eso el granate se compra para tres fines.
Naves de electroobtención nuevas y ampliadas
El lecho completo de granate para filtros nuevos, cada capa desde el granate fino hasta el soporte grueso, según el diseño del fabricante del filtro.
Reposición de pérdidas
El granate perdido en el retrolavado o durante el mantenimiento, en las mismas granulometrías que ya tiene el filtro.
Cambios completos de medios
Cuando se vacía y se vuelve a cargar un filtro, granate para cada capa de una sola fuente, con una sola química y un solo conjunto de datos de ensayo.
Sacos de 25 kg y maxisacos de 1 t y 2 t. Los pedidos mínimos varían según la región y suelen rondar las 50 toneladas métricas.
La mayor parte del cobre SX-EW proviene de Chile, la RDC, EE. UU., México, Zambia y Perú. Son bienvenidas las consultas de plantas, fabricantes de filtros y sus contratistas de todas las regiones.
Granate para filtros SX-EW: preguntas frecuentes.
¿Qué granulometría de granate se usa en un filtro de electrolito SX-EW?
Cada fabricante de filtros define su propio lecho. Un lecho típico tiene granate fino bajo la antracita como capa filtrante y coalescente, por ejemplo 14/40, sobre capas de soporte de granate más grueso, como 8/12, 4/8 y 2/4. Las diez granulometrías GRM están disponibles, así que envíenos la especificación de medios del fabricante del filtro y nos ajustaremos a ella.
¿Por qué usar granate en un filtro de electrolito?
El granate tiene unas cuatro veces la densidad del agua y es mucho más pesado que la antracita, por lo que vuelve a asentarse bajo la antracita después de cada retrolavado y mantiene el lecho en orden. Es duro, por lo que resiste el desgaste durante años de lavados.
¿El granate se disuelve en el electrolito?
En nuestro ensayo acelerado, 7 días en ácido sulfúrico de 200 g/L a 50 °C, el lixiviado contenía 246 mg/L de hierro y 96 mg/L de aluminio; todos los demás elementos medidos estuvieron por debajo de 10 mg/L. Los resultados completos están en esta página; los resultados de la producción actual se agregarán cuando estén disponibles.
¿Cada cuánto se reemplaza el medio filtrante?
La antracita se cambia normalmente cada uno a dos años. El granate dura bastante más, por lo que se compra principalmente para cargas iniciales de naves de electroobtención nuevas o ampliadas, reposiciones y recambios completos de lecho.
¿Cómo se envasa el granate filtrante GRM?
En sacos de 25 kg y maxisacos de 1 t y 2 t. Los pedidos mínimos varían según la región y suelen rondar las 50 toneladas métricas.
¿Puede GRM suministrar todas las capas de granate para un recambio de lecho?
Sí. GRM suministra granate desde la fina 120# hasta la granulometría de soporte gruesa 2/4, de modo que todas las capas de granate del lecho pueden provenir de una sola fuente, con una sola química y un solo conjunto de datos de ensayo.
Especificaciones y lecturas complementarias.
Otros usos de GRM Garnet
Fuentes
- Kuosa et al. (2017). International Journal of Mineral Processing.
- Smith & Loveless. Electrolyte filtration for SX-EW.
- Metso. Dual media filter brochure.
- Sharpenn. Copper SX-EW filtration duties.
- GRM Garnet (2022). Acid leach, XRF, size, density and relative hardness tests on a 0.6–1.0 mm sample from an earlier production run.
Los valores de GRM Garnet son típicos y no constituyen una especificación. Las cifras de terceros describen los filtros de electrolito en general, no GRM Garnet, salvo que se indique lo contrario.